Eliminación de armónicos mediante inversores

ELEMINACIÓN DE ARMÓNICOS CON INVERSORES

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ELEMINACIÓN DE ARMÓNICOS MEDIANTE INVERSORES
ÍNDICE:
1. Armónicos: a. ¿Qué son?....................................................................................... 3 b. ¿Qué los genera?............................................................................ 4 c. Consecuencias de los armónicos…………………………………………… 6 2. Inversores: a. b. c. d.¿Qué son?....................................................................................... 7 Funcionamiento………………………………………………………………….. 7 Tipos………………………………………………………………………………….. 8 Ventajas……………………………………………………………………………… 9

3. Eliminación de armónicos mediante filtros: a. Filtros activos de potencia (APF) para reducción de armónicos.. 10 b. Filtros pasivos para reducción dearmónicos………………………..... 17 4. Eliminación de armónicos mediante inversores de onda modulada: a. Inversor Modulado (PMW)………………………………………………… 19 b. Funcionamiento básico……………………………………………………….. 20 5. Bibliografía………………………………………………………………………………….. 22

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1. ARMÓNICOS:
a. ¿Qué son?
Los armónicos son distorsiones de las ondas senosoidales de tensión y/o corriente de los sistemas eléctricos, debido al uso de cargas con impedancia nolineal, a materiales ferromagnéticos, y en general al uso de equipos que necesiten realizar conmutaciones en su operación normal. En un sistema de potencia eléctrica, los aparatos y equipos que se conectan a él, tanto por la propia empresa como por los clientes, están diseñados para operar a 50 ó 60 ciclos, con una tensión y corriente sinusoidal. Por diferentes razones, se puede presentar un flujoeléctrico a otras frecuencias de 50 ó 60 ciclos sobre algunas partes del sistema de potencia o dentro de la instalación de un usuario. La forma de onda existente está compuesta por un número de ondas sinusoidales de diferentes frecuencias, incluyendo una referida a la frecuencia fundamental. En la figura se observa la descomposición de una onda distorsionada en una onda sinusoidal a la frecuenciafundamental (60 Hz) más una onda de frecuencia distinta. El término componente armónico o simplemente armónico, se refiere a cualquiera de las componentes sinusoidales mencionadas previamente, la cual es múltiplo de la fundamental. La amplitud de los armónicos es generalmente expresada en por ciento de la fundamental.

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b. ¿Qué los genera?
En general, los armónicos son producidos por cargas nolineales, lo cual significa que su impedancia no es constante (está en función de la tensión). Estas cargas no lineales a pesar de ser alimentadas con una tensión sinusoidal adsorben una intensidad no sinusoidal, pudiendo estar la corriente desfasada un ángulo respecto a la tensión.

Cargas lineales

Cargas no lineales Existen dos categorías generadoras de armónicos: La primera es simplementelas cargas no lineales en las que la corriente que fluye por ellas no es proporcional a la tensión. Como resultado de esto, cuando se aplica una onda sinusoidal de una sola frecuencia, la corriente resultante no es de una sola frecuencia. Transformadores, reguladores y otros equipos conectados al sistema pueden presentar un comportamiento de carga no lineal y ciertos tipos de bancos detransformadores multifase conectados en estrella−estrella con cargas desbalanceadas o con problemas en su puesta a tierra. Diodos, elementos semiconductores y transformadores que se saturan son ejemplos de equipos generadores de armónicos, estos elementos se encuentran en muchos aparatos eléctricos modernos.

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Invariablemente esta categoría de elementos generadores de armónicos, lo harán siempre queestén energizados con una tensión alterna. Estas son las fuentes originales de armónicos que se generan sobre el sistema de potencia. El segundo tipo de elementos que pueden generar armónicos son aquellos que tienen una impedancia dependiente de la frecuencia. Los armónicos son principalmente consecuencia de la electrónica. Se manifiestan especialmente donde hay un gran...